
IO近恆定噴發的氣體使天文學家能夠計算其岩漿室中的溫度,這對熔岩釋放的影響。圖片來源:NASA/JPL/USGS
儘管存在航天器當場,關於木星衛星的一些調查仍然是地球上最好的。 Atacama大毫米/亞毫米陣列(ALMA)已用於研究木星四個大衛星的最內向的IO大氣中的NaCl(奶鹽)和KCl氣體。氣體的溫度及其之間的比率暗示它們是從岩漿室釋放的,岩漿腔室達到約1,300開Kelvin(1,000°C或1,800°F)的溫度。
IO處於太陽能社區的粗糙部分。它不僅靠近木星的軌道,那裡的重力井陡峭,而且與月亮共鳴歐羅巴和Ganymede;在他們拍攝的時間分別製造兩個和一個軌道的時間裡,將木星盤旋四次。這種引力舞會創造的潮汐力使歐羅巴足夠溫暖,以至於內部海洋,但就IO而言,它們更強大,以至於月亮由熱岩漿球組成。
結果是Arxiv.org上的預印本紙稱其為“我們太陽系中最活躍的物體”,其中400座已知的火山釋放出二氧化硫流和痕量氣體的混合物。作者指出,岩漿腔室溫度會影響釋放的氣體比例。
氯化鈉和氯化鉀都沒有在IO的大氣中停留超過幾個小時。通過比較兩種氣體的豐度,作者估計了2012年至2018年之間八次爆發的溫度。
大氣溫度的直接測量使它們在500至1,000 K之間,但岩漿腔室當然應該更熱。
作者發現,在火山羽流中鉀與鈉的比率高於隕石中的比例,這表明火山優先釋放了KCl。這與兩種氣體的冷凝點之間的溫度一致:分別為1,173和1,373 K。觀察到的比率變化表明IO的岩漿室在此溫度範圍內的溫度不同。
Bringham Young University的Jani Radebaugh教授以前稱為io“一個早期地球的實驗室……在生活開始時,就在周圍,”當她解釋為什麼她學習它和土星的月球泰坦時。她告訴新科學家,“這項研究證實,基於其溫度,對IO上爆發的熔岩可能主要是玄武岩的組成。”
這意味著他們可能與地球上的海地以及月球所謂的“海”以及金星和火星上的岩石有很多共同點。
在此過程中,作者發現了火山月的其他一些方面。 IO的二氧化硫(所以2)氣氛需要陽光才能維持它。當它進入木星的陰影時,大氣的這一部分崩潰了,只有當IO再次移迴光線時,才能恢復。但是,ALMA數據表明NaCl或KCl豐度沒有變化,這不僅表明陽光對這些氣體沒有直接影響,而且還沒有通過硫濃度間接的陽光。
阿爾瑪(Alma)的空間分辨率非常好,團隊實際上可以將氣體映射到IO的特定部分。峰如此2密度並不總是與NACL和KCL相同的地方,這表明兩者都是火山起源,但並不總是相同的火山釋放它們。
該論文可在arxiv.org。
[h/t新科學家這是給出的